• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.26-32
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• 2014

단일반송파기반 주파수다중화(SC-FDM) 방식은 각 사용자 입장에서는 단일반송파 전송 방식으로 피크대 평균 전력비(PAPR)가 낮다는 장점이 있어 전송전력에 제한이 있는 3GPP LTE의 상향링크 전송방식으로 채택되었다. 일반적으로 SC-FDM 신호의 수신은 주파수 영역 등화기를 사용하는데 이는 채널에 깊은 널(null)이 존재하는 경우 잉여의 심볼 간 간섭과 잡음의 증폭이 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하기 위하여 주파수 영역 터보 등화기를 사용하는 SC-FDM 수신기를 제안하고 이의 링크레벨 성능을 평가한다. 또한, 성능-복잡도 교환(Tradeoff)을 고려한 적절한 반복 횟수를 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8A호
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• pp.583-591
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• 2009

높은 PAPR을 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속 신호는 비선형 왜곡을 발생시키거나, 송신기의 전력 증폭기의 효율을 나쁘게 한다. 그래서 비선형 왜곡을 줄이기 위한 상호 변조 왜곡 저감 기법이 제안되었다. IMD 저감 기법은 비선형 왜곡에 대하여 PAPR 저감 기법보다 비트 오차율 작게 한다. 하지만 IMD 저감 기법의 결정 기준은 주파수 영역에서 이루어지기 때문에 송신기에 FFT가 추가되어 시스템 복잡도가 증가하고, IMD 연산의 복잡한 계산 과정과, 이에 따른 처리시간이 증가하는 문제가 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 기존의 IMD 저감 기법의 복잡도와 계산량 저감하기 위한 새로운 방식의 IMD 저감 방식을 제안한다. 또한 본 논문에서는 제안된 방식을 PTS 방식의 OFDM 통신 시스템에 적용하여 기존의 기법과 복잡도와 계산량을 비교한다. 제안된 기법은 PAPR처럼 시간영역에서 IMD의 전력량을 계산하므로 송신기에서 시스템의 복잡도와 계산량을 크게 줄일 수 있다. 또한 새로운 기법은 기존 방식과 BER 성능 면에서 차이를 보이지 않는다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2002년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.229-234
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• 2002

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식은 SCM(Single Carrier Modulation)에 비해 우수한 여러 가지 장점들을 가지며, 방송시스템들 중 Eureka 147 DAB(Digital Audio Broadcasting) 시스템에 가장 먼저 채택되었다. 그러나 OFDM 신호의 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) 특성은 D/A, A/D 변환기의 복잡도를 높이고, 고출력 증폭기의 효율성을 감소시키는 원인이 된다. 이를 개선하기 위한 방법 중에, SDT(Signal Distortion Technique)는 전송시스템의 규격 및 수신기의 변경 없이도 적용 가능하다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 SDT에 속하는 companding 기법을 Eureka 147 DAB 시스템에 적용하여 PAPR 개선정도에 따른 시스템의 요구 $E_2/N_0$ 및 out-of-band의 PSD 열화 정도를 분석하였으며, 이를 clipping 기법의 성능과 비교하였다. 모의실험 결과, $\mu$값이 2인 경우, companding 기법이 PAPR, $E_2/N_0$, out-of-band의 PSD 특성 모두에서 clipping 기법에 비해 우수한 성능을 나타냈다. 또한 $\mu$ 값을 고정시킨 경우, 정규화 값이 증가할수록 신호왜곡 정도가 줄어들어 $E_2/N_0$, out-of-band의 PSD 성능개선 정도는 증가하지만, 이와는 반대로 PAPR 값은 개선 정도가 줄어들었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.60-62
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• 2016

이동통신 시스템의 OFDM(Othogonal frequency division multiplexing) 신호는 큰 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 가지기 때문에 비선형 특성을 가지는 전력 증폭기의 효율 감소를 가져온다. 이러한 전력 증폭기의 비선형 특성을 개선하여 효율을 증가시키기 위해서 전력 증폭기의 역 특성을 가지는 디지털 전치 왜곡기가 이용된다. 본 논문에서는 제곱근 근사를 이용한 Look-up Table(LUT) 기반의 디지털 전치왜곡(Digital Pre-Distortion :DPD) 기법을 제안한다. 제안하는 방식은 복소 이득(Complex Gain) LUT 구조에서 입력신호의 크기를 구할 때, 기존의 테이블을 이용하여 제곱근 연산을 하는 방식보다 좋은 성능을 내면서 근사를 위한 테이블의 메모리를 필요로 하지 않는다. 또한 간단한 쉬프트 연산 등을 이용하므로 DSP 또는 MCU 기반의 DPD를 구현할 때 간단하게 구현 될 수 있다는 장점을 갖는다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안하는 제곱근 근사방식을 이용한 DPD와 기존의 방식을 사용한 DPD를 비교함으로써 제안하는 방식이 기존 방식보다 좋은 성능을 내면서도 보다 효율적으로 구현될 수 있음을 검증하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권1호
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• pp.17-24
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• 2009

In recent years, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) and SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) have been widely studied for the uplink of a mobile communication system. In this paper, PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) and BER(Bit Error Rate) performance of the OFDMA and SC-FDMA systems are studied in relation to the uplink of a mobile communication system. Three kinds of sub-carrier allocation methods in the OFDMA system and 2 kinds of sub-carrier allocation methods in SC-FDMA system are suggested to compare and improve system performance. Simulation results show that in the OFDMA system, the first sub-band allocation method has better PAPR reduction performance than the other methods. In the SC-FDMA system, the distributed allocation method offers similar P APR, compared with the sub-band allocation method. P APR can be further reduced by adding a spectrum shaping filter with an appropriate roll of factor. Furthermore, it is found that on average, SC-FDMA can reduce the PAPR by more than 5 dB compared to OFDMA, when the total sub-carrier number is 1,024 and the sub-carrier number allocated to each user changes trom 8 to 512. Because of the frequency diversity and low PAPR characteristics, SC-FDMA system of the distributed sub-carrier allocation method can achieve better BER performance than the OFDMA system.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권5호
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• pp.37-43
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• 2012

LTE 시스템에서는 폐회로 기반의 다중 안테나 기술이 적용되었으며, 차분 코드북을 비롯한 다양한 다중 안테나 기반의 선부호화 기술들이 향상된 LTE (LTE-Advanced) 시스템의 요구조건을 만족시키기 위해 제안되었다. 차분 코드북 설계와 관련하여 이전에 연구된 내용은 준 대각(quasi-diagonal) 단위 행렬 및 구면 캡(spherical cap)에 중점을 두었지만, 이는 동 이득 성질을 만족하지 못한다. 동 이득 성질은 특히 상향 링크에서 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)에 상당한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 각 송신 안테나에 동 이득을 유지하는 성질을 이용한 새로운 차분 코드북을 상향 링크 기반 차분 선부호화 시스템에 적용하고, 이를 통해 비트 오류율(BER)과 첨두 전력 대 평균 전력비를 분석하였다. 특히, 송신기의 비선형 증폭기를 고려하여 다양한 차분 선부호화 기법들의 성능을 분석하였다. 모의 실험을 통해 선형 증폭기를 고려할 경우 기존에 제안된 차분 코드북이 우수한 성능을 보이지만, 비선형 증폭기를 고려할 경우에는 제안하는 차분 코드북의 우수함을 증명하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1172-1180
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• 2007

Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) 시스템은 주파수 선택적 페이딩에 강하고 높은 대역 효율을 갖는 통신 시스템이다. OFDM 신호는 높은 PAPR로 인하여 비선형 증폭기에서 왜곡이 생긴다. 그래서 비선형 왜곡 성분인 IMD(Inter-Modulation Distortion)를 저감하는 것이 중요하다. IMD 저감 방식은 비선형 왜곡에 대하여 PAPR(Peak-To-Average Power Ratio) 저감 방식보다 BER 성능을 좋게할 수 있지만, 송신기에 FFT(Fast Fourier Transform)가 추가되어 시스템 복잡도를 증가시킨다. 본 논문에서는 IMD 저감 방식을 기반으로 하는 OFDM 통신 시스템의 BER 분석과 복잡도를 저감하기 위한 연구를 하였다. SPW(Sub-Block Phase Weighting)을 적용한 IMD 저감 방식에서 계산량 감소를 위한 새로운 방식을 제안하고 기존의 방식과 계산 복잡도를 비교한다. SPW 방식은 입력 데이터를 여러 개의 서브 블록으로 나누고 위상 회전 벡터를 곱해줌으로써 PAPR을 감소하거나 IMD를 저감한다. 제안된 방식은 BER 성능 면에서 기존 방식과 비슷하지만, PAPR처럼 시간 영역에서 IMD의 전력량을 계산하므로 시스템의 계산 복잡도와 시스템 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10A호
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• pp.807-815
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• 2003

MultiCode-CDMA(MC-CDMA) 시스템은 채널수가 증가할수록 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio)이 증가하게 되어 증폭기의 비선형 특성에 의해 시스템 성능이 열화된다. MultiPhase Clipped MultiCode CDMA(MP-CDMA)[1] 시스템은 이러한 증폭기의 비선형 특성에 의한 시스템 성능 열화를 상쇄한다. 본 논문에서는 변조방식을 MPSK가 아닌 차동 부호화된 MPSK 방식을 사용했고 이렇게 변형된 시스템을 DMP-CDMA 시스템이라고 부를것이다. 차동 검출 방식을 적용한 DMP-CDMA 시스템은 위상 보정을 위한 모듈이 필요없고, 파일럿(pilot) 신호를 위한 추가적인 데이터 전송이 필요 없다는 장점을 가진다. 그러나 동기 검출을 사용한 시스템에 비해서 약 4.0dB의 성능열화를 보인다. 차동 검출 방식을 사용한 DMP-CDMA 시스템의 성능 열화를 보상하기 위해서 다중 심볼 차동 검출 방식을 적용한 결과 차동 검출 방식에 비해서 약 3.6dH의 성능 개선 효과를 보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.399-407
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• 2010

SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)는 DFT(Discrete Fourier Transform)-spreading 방식을 사용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 저감하여 전력효율을 향상시키는 방식이다. 그러나, PAPR을 저감하기 위하여 블록 type 파일럿을 사용하기 때문에 이동 환경에 따른 도플러 주파수와 송수신기 사이의 주파수 불일치로 인한 주파수 옵셋과 시간 도메인에서의 위상 잡음으로 주파수 도메인에서 ICI(Inter Channel Interference)가 발생하여 SC-FDMA 시스템의 성능은 저감된다. 그러므로 이동 환경 및 위상 잡음을 제거하기 위하여 comb type 파일럿을 고려하고, 이에 대한 PAPR을 감소시키기 위하여 SLM(Selective Mapping) 기법을 사용하며, 효과적인 채널 추정 및 ICI 제거를 위한 기법을 제안한다. 그러므로 기존 블록 type에 비해 comb type을 사용함으로써 이동 수신 성능이 향상될 수 있으며 효과적으로 주파수 옵셋 및 위상 잡음을 효과적으로 제거 가능함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권3C호
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• pp.248-255
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• 2002

IEEE 802.11a 무선 랜 규격을 만족하는 RF 송수신기를 모듈의 형태로 제작하고 성능을 평가하였다. 주파수 변환 방식은 520MHz의 중간 주파수를 갖는 헤테로다인 구조를 채택하였다. 측정 결과 수신기는 잡음지수 5dB, 최대 이득 70dB, 그리고 61dB의 넓은 입력 동작 범위를 얻었다. 또한 중간 주파수 대역의 채널 선정 필터는 SAW 필터를 채용하여 채널간의 간섭 잡음을 최소화하였다. 송신기는 규격에 정의된 정격 출력을 만족하는 동시에 34dBm의 출력 P1dB를 가져 낮은 대역, 중간 대역에 대해 각각 18dB, 11dB의 출력 여유분을 보유함으로써 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조방식의 큰 평균대비 최고 출력 비율에 대응하였다.